Đề thi HSG lớp 9 môn Vật lý năm 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Lai Vung

UBND HUYỆN LAI VUNG<br /> PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9<br /> NĂM HỌC 2014 – 2015<br /> <br /> ĐỀ CHÍNH THỨC<br /> <br /> MÔN THI: VẬT LÝ<br /> Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)<br /> Ngày thi: 07/12/2014<br /> <br /> (Đề thi gồm 02 trang)<br /> Câu 1. (2,0 điểm)<br /> <br /> Một cầu thang cuốn (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng trệt lên<br /> tầng một trong siêu thị. Cầu thang nói trên đưa một người khách đứng yên trên<br /> nó lên đến tầng một trong thời gian t1=1,0 phút. Nếu cầu thang đứng yên thì<br /> người khách đó phải đi bộ hết thời gian t2=3,0 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển<br /> động đi lên (coi chuyển động của cầu thang là đều), đồng thời người khách đi bộ<br /> trên nó theo hướng lên tầng một thì thời gian để người khách lên tới tầng một là<br /> bao nhiêu?<br /> Câu 2. (3,0 điểm)<br /> Khi kéo một vật có khối lượng m1=100kg chuyển động đều trên sàn nằm<br /> ngang ta cần lực F1=100N theo phương chuyển động của vật. Coi lực cản<br /> chuyển động tỷ lệ với trọng lượng của vật.<br /> a) Tính lực cần để kéo một vật có khối lượng m2=500kg chuyển động đều<br /> trên sàn? Biết rằng độ lớn của lực không đổi.<br /> b) Tính công của lực ở câu a để kéo vật m2 trên đi quãng đường S=10m.<br /> Dùng đồ thị diễn tả lực kéo theo quãng đường chuyển động để biểu diễn công<br /> này.<br /> Câu 3. (3,0 điểm)<br /> Người ta bỏ một miếng hợp kim chì - kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ<br /> 136 oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Hỏi có bao nhiêu gam chì<br /> và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân<br /> bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm 1oC thì cần<br /> 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190 J/(kg.K), 130<br /> J/(kg.K) và 210 J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.<br /> Câu 4. (3,0 điểm)<br /> Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20  . Dây điện làm biến trở là<br /> dây hợp kim nicrom có  =1,1.10-6Ωm, tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều sao<br /> cho các vòng sát nhau xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm. Tính số<br /> vòng dây của biến trở nầy.<br /> Câu 5. (3,0 điểm)<br /> Cho mạch điện như hình vẽ.<br /> <br /> Nếu đặt vào AB hiệu điện thế 100V thì người ta có thể lấy ra ở hai đầu CD<br /> một hiệu điện thế UCD = 40V và ampe kế chỉ 1A.<br /> Nếu đặt vào CD hiệu điện thế 60V thì người ta có thể lấy ra ở hai đầu AB<br /> hiệu điện thế UAB = 15V. Coi điện trở của ampe kế không đáng kể. Tính giá trị<br /> của mỗi điện trở.<br /> Câu 6. (3,0 điểm)<br /> Một bóng đèn dây tóc giá 3500 đồng có công suất 75W, thời gian thấp sáng<br /> tối đa là 1000 giờ. Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp) giá 60000<br /> đồng công suất 15W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, có thời gian<br /> thấp sáng tối đa 8000 giờ.<br /> a) Tính điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8000 giờ.<br /> b) Tính toàn bộ chi phí (gồm tiền mua bóng đèn và tiền điện phải trả) cho<br /> việc sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8000 giờ. Biết giá 1kWh là 700 đồng.<br /> c) Sử dụng bóng đèn nào có lợi hơn? Vì sao?<br /> Câu 7. (3,0 điểm)<br /> Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau<br /> cách nhau một khoảng AB. Trên đoạn thẳng AB có một điểm sáng S cách gương<br /> (M) một đoạn SA (SA > SB). Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S<br /> vuông góc với AB.<br /> a) Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại<br /> điểm I và truyền qua O.<br /> b) Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại<br /> điểm H, trên gương (M) tại điểm K và truyền qua O.<br /> --- HẾT ---<br /> <br /> Họ và tên thí sinh: .......................................... Số báo danh: ..........................<br /> Chữ ký của giám thị 1: ...................... Chữ ký của giám thị 2: ............................<br /> Lưu ý: Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm.<br /> <br /> PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> HUYỆN LAI VUNG<br /> <br /> HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM<br /> KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9<br /> NĂM HỌC 2014 – 2015<br /> MÔN: VẬT LÝ<br /> <br /> Câu 1: (2,0 điểm).<br /> Một cầu thang cuốn (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng<br /> một trong siêu thị. Cầu thang nói trên đưa một người khách đứng yên trên nó lên đến<br /> tầng một trong thời gian t1=1,0 phút. Nếu cầu thang đứng yên thì người khách đó<br /> phải đi bộ hết thời gian t2=3,0 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động đi lên (coi chuyển<br /> động của cầu thang là đều), đồng thời người khách đi bộ trên nó theo hướng lên tầng<br /> một thì thời gian để người khách lên tới tầng một là bao nhiêu?<br /> Câu 1<br /> Đáp án<br /> (2 điểm) Gọi v1 là vận tốc chuyển động của cầu thang cuốn; v2 là vận tốc của người<br /> khách.<br /> <br /> Điểm<br /> <br /> + Nếu người đứng yên còn cầu thang cuốn chuyển động thì chiều dài cầu<br /> thang cuốn được tính: s  v1t1  v1  s<br /> (1)<br /> t1<br /> + Nếu cầu thang cuốn đứng yên, còn người khách chuyển động trên mặt<br /> s<br /> cầu thang cuốn thì chiều dài thang cuốn được tính: s  v2 t 2  v2 <br /> (2)<br /> t2<br /> + Nếu cầu thang cuốn chuyển động với vận tốc v1, đồng thời người khách<br /> chuyển động trên mặt thang cuốn với vận tốc v2 thì chiều dài thang cuốn<br /> s<br /> (3)<br /> được tính: s  (v1  v 2 )t  v1  v2 <br /> t<br /> Thay (1), (2) vào (3) ta được:<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> t .t<br /> s s s<br /> 1 1 1<br /> 1.3 3<br />      t 1 2 <br />  (phút)<br /> t1 t 2 t<br /> t1 t 2 t<br /> t1  t 2 1  3 4<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> Câu 2: (3,0 điểm).<br /> Khi kéo một vật có khối lượng m1=100kg chuyển động đều trên sàn nằm ngang<br /> ta cần lực F1=100N theo phương chuyển động của vật. Coi lực cản chuyển động tỷ lệ<br /> với trọng lượng của vật.<br /> a) Tính lực cần để kéo một vật có khối lượng m 2=500kg chuyển động đều trên<br /> sàn? Biết rằng độ lớn của lực không đổi.<br /> b) Tính công của lực ở câu a để kéo vật m 2 trên đi quãng đường S=10m. Dùng<br /> đồ thị diễn tả lực kéo theo quãng đường chuyển động để biểu diễn công này.<br /> Câu 2<br /> <br /> Đáp án<br /> <br /> Điểm<br /> <br /> - Do lực cản tỉ lệ với trọng lượng, ta có: Fc= k.P= k.10.m<br /> (với k là hệ số tỷ lệ)<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> - Do vật chuyển động đều:<br /> Ta có: F1= k.10.m1<br /> <br /> 0,25<br /> 0,25<br /> <br /> (a)<br /> (1,75điểm)<br /> F= Fc<br /> (1)<br /> <br /> F2= k.10.m 2<br /> <br /> - Từ (1) và (2) ta suy ra: F2 <br /> <br /> (b)<br /> (1,25điểm)<br /> <br /> (2)<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> m2<br /> 500<br /> .F1 <br /> .100  500 N<br /> m1<br /> 100<br /> <br /> - Công của lực F2 là<br /> A2=F2.S =500.10 =5000J<br /> - Do lực kéo không đổi trong suốt quá trình di chuyển.<br /> Đồ thị biểu diễn hình vẽ<br /> F<br /> - Trên đồ thị công A2 chính là diện tích<br /> hình chữ nhật OSMF2<br /> <br /> 0,5<br /> 0,25<br /> 0,5<br /> <br /> F2<br /> <br /> M<br /> <br /> O<br /> <br /> S<br /> <br /> s<br /> <br /> Câu 3: (3,0 điểm).<br /> Người ta bỏ một miếng hợp kim chì - kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC<br /> vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu<br /> gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC<br /> và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm 1 oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của<br /> nước, chì và kẽm lần lượt là 4190 J/(kg.K), 130 J/(kg.K) và 210 J/(kg.K). Bỏ qua sự<br /> trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.<br /> Câu 3<br /> Đáp án<br /> (3 điểm) - Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là mc và mk,<br /> ta có:<br /> m c + mk = 0,05(kg).<br /> (1)<br /> - Nhiệt lượng do chì và kẽm toả ra: Q1 = m c cc (136 - 18) = 15340m c ;<br /> Q 2 = m k ck (136 - 18) = 24780mk ;<br /> <br /> Điểm<br /> 0,25<br /> 0,5<br /> 0,5<br /> <br /> - Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là:<br /> Q3 = m n cn (18 - 14) = 0,05  4190  4 = 838(J) ;<br /> <br /> Q 4 = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J) .<br /> <br /> - Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 + Q 2 = Q3 + Q 4 <br /> 15340mc + 24780mk = 1098,4<br /> <br /> (2)<br /> <br /> - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: mc  0,015kg; mk  0,035kg.<br /> Đổi ra đơn vị gam: m c  15g; mk  35g.<br /> <br /> 0,5<br /> 0,5<br /> 0,25<br /> 0,25<br /> 0,25<br /> <br /> Câu 4. (3,0 điểm)<br /> Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20  . Dây điện làm biến trở là dây<br /> hợp kim nicrom có  =1,1.10-6Ωm, tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều sao cho các<br /> vòng sát nhau xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm. Tính số vòng dây của<br /> biến trở nầy.<br /> <br /> Câu 4<br /> (3 điểm)<br /> <br /> Đáp án<br /> - Chiều dài của dây hợp kim nicrom là: l <br /> <br /> Điểm<br /> R.S<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 20.0,5.10<br /> 1,1.10 6<br /> <br /> 6<br /> <br />  9,1m<br /> <br /> 1,0<br /> <br /> - Chu vi của một vòng dây là: C   .d  3,14.2.102  6, 28.102 m<br /> <br /> 1,0<br /> <br /> 9,1<br /> l<br /> - Số vòng dây quấn quanh lõi sứ: N  <br />  145 vòng<br /> C 6, 28.102<br /> <br /> 1,0<br /> <br /> - Vậy số vòng dây của biến trở là 145 vòng<br /> Câu 5: (3,0 điểm).<br /> Cho mạch điện như hình vẽ.<br /> Nếu đặt vào AB hiệu điện thế 100V thì người ta có thể lấy ra ở<br /> hai đầu CD một hiệu điện thế UCD = 40V và ampe kế chỉ 1A.<br /> Nếu đặt vào CD hiệu điện thế 60V thì người ta có thể lấy ra ở hai<br /> đầu AB hiệu điện thế UAB = 15V. Coi điện trở của ampe kế không<br /> đáng kể. Tính giá trị của mỗi điện trở.<br /> Câu 5<br /> Đáp án<br /> (3 điểm) - Trường hợp đặt vào giữa A và B hiệu điện thế 100 V<br /> thì đoạn mạch có (R3 nt R2)// R1,<br /> nên I3 = I2 = IA = 1 A;<br /> UAC = UAB – UCD = 60 V;<br /> <br /> U<br /> R2 = CD = 40 ;<br /> I2<br /> U<br /> R3 = AC = 60 .<br /> I3<br /> <br /> - Trường hợp đặt vào giữa C và D hiệu điện thế 60V<br /> thì đoạn mạch có (R3 nt R1)// R2.<br /> Khi đó UAC = UCD - UAB = 45 V;<br /> I3 = I1 =<br /> <br /> U AC<br /> U<br /> = 0,75 A; R1 = AB = 20 .<br /> R3<br /> I1<br /> <br /> Điểm<br /> 0,5<br /> 0,5<br /> 0,5<br /> <br /> 0,5<br /> 0,5<br /> 0,5<br /> <br /> Câu 6: (3,0 điểm).<br /> Một bóng đèn dây tóc giá 3500 đồng có công suất 75W, thời gian thấp sáng tối<br /> đa là 1000 giờ. Một bóng đèn compăc (compact fluorescent lamp) giá 60000 đồng<br /> công suất 15W, có độ sáng bằng bóng đèn dây tóc nói trên, có thời gian thấp sáng tối<br /> đa 8000 giờ.<br /> a) Tính điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trên trong 8000 giờ.<br /> b) Tính toàn bộ chi phí (gồm tiền mua bóng đèn và tiền điện phải trả) cho việc<br /> sử dụng mỗi loại bóng đèn này trong 8000 giờ. Biết giá 1kWh là 700 đồng.<br /> c) Sử dụng bóng đèn nào có lợi hơn? Vì sao?<br /> Câu 6<br /> <br /> Đáp án<br /> <br /> - Điện năng sử dụng:<br /> + Đèn dây tóc: A1= P1 .t = 75.8000= 600kWh<br /> a<br /> (1 điểm)<br /> + Đèn compăc: A2= P2 .t = 15.8000= 120kWh<br /> - Chi phí sử dụng mỗi loại đèn:<br /> b<br /> (1,5điểm)<br /> + Đèn dây tóc:<br /> <br /> Điểm<br /> 0,5<br /> 0,5<br /> <br />